utilizacion de aguas servidas para el riego en ucab

Evaluación y Adecuación de las Aguas Servidas Provenientes de la Planta de

Tratamiento de una Universidad, para su Posterior Utilización en un Sistema de

Riego para Áreas Verdes

Gudiño R. Javier J.

Pérez A. Oscar F.

ContenidoIntroducciónObjetivos del EstudioAlcancePlanteamiento del ProblemaPlanta de TratamientoPruebas Químicas

Cálculos y ResultadosSistema Propuesto de Riego

Cálculos y Resultados

ContenidoNitrógeno RecuperadoCostos

Involucrados del ProyectoAnálisis de un Posible Ahorro Económico

Cronograma de ejecución de la ObraPlan de MantenimientoConclusionesRecomendacionesPreguntas y Respuestas

Introducción

Objetivos del Estudio Objetivo General

Diseñar un sistema de riego que utilice como recurso las aguas tratadas provenientes de la planta de tratamiento de la Universidad Católica Andrés Bello sede Guayana.

Objetivos del EstudioObjetivos Específicos

Evaluar y adecuar en función a los estándares de calidad, las aguas procedentes de la salida de la planta de tratamiento de la Universidad Católica Andrés Bello sede Guayana.Investigar acerca de los registros históricos de funcionamiento de la planta de tratamiento.

Objetivos del EstudioObjetivos Específicos

Obtener información acerca de la disposición del sistema de riego actual.Diseño de un sistema óptimo complementario al sistema de riego existente, mediante: Equipos

Mantenimiento

Instalación

Costos

Localización

Alcance Evaluación y adecuación de las aguas provenientes de la planta de tratamiento, con la finalidad de ser utilizadas en el riego de las áreas verdes.Aprovechar al máximo los nutrientes que el agua tratada pueda tener.

AlcanceCreación de una conciencia conservacionista en los integrantes de la comunidad universitaria.Disminuir el consumo de agua potable en áreas que no lo requieran y darle mayor aprovechamiento a este vital recurso.

AlcanceZona 1 de Riego

AlcanceZona 2 de Riego

Planteamiento del Problema

C.V.G. GOSH

Planta de TratamientoUbicación y Origen de las Aguas

Planta de TratamientoPrincipio de Lodos Activados

Pruebas QuímicasClasificación del Agua en Estudio

Las “Normas para la Clasificación y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos” clasifica el agua en cuestión como sub.-Tipo 2B “Aguas para el riego de cualquier otro cultivo y para fines pecuarios”.

Pruebas QuímicasCálculos y Resultados

Pruebas Químicas

Fecha D.B.O. (mg/L)

D.Q.O. (mg/L)

Colif. Tot. (NMP/100 ml)

Colif. Fec. (NMP/100 ml)

Nitrógeno Total (mg/L)

14/03/2002 12,10 --- --- --- --- 07/04/2003 12,36 --- < 2 (ausentes) < 2 (ausentes) --- 27/01/2004 8,21 14,00 < 2 (ausentes) < 2 (ausentes) 31,10 28/04/2004 1,30 29,00 < 2 (ausentes) < 2 (ausentes) 29,2 19/10/2004 2.2 17,2 < 2,2 (ausentes) < 2,2 (ausentes) 49,5

Pruebas QuímicasCálculos y Resultados

Valores de DBO vs. Valores permisibles

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6

Nº de muestra

Valo

res

de D

BO

Limite Máx

Valores de DBO

Pruebas QuímicasCálculos y Resultados

Valores de DQO vs. Valores permisibles

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 1 2 3 4

Nº de muestra

Valo

res

de D

QO

Límite Máx = 350mg/lValores de DQO

Pruebas QuímicasCálculos y Resultados

Valores de Coliformes Totales vs. Valores permisibles

-100

900

1900

2900

3900

4900

0 1 2 3 4 5

Nº de muestra

Valo

res

de C

oif.

Tot.

Limite Máx = <5000NMP/100 mlValores de Colif. Tot.

Pruebas QuímicasCálculos y Resultados

Valores de Coliformes Fecales vs. Valores permisibles

-100

100

300

500

700

900

1100

0 1 2 3 4 5

Nº de muestra

Valo

res

de C

olif.

fec.

Límite Máx = < 1000NMP/100 ml

Valores de Colif. Fec.

Pruebas QuímicasCálculos y Resultados

Valores de Nitrógeno Total vs. Valores permisibles

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4

Nº de muestras

Valo

res

de N

itróg

eno

Tota

l

Límite Máx = 50 mg/l

Valores de Nitróg.Total

Sistema Propuesto de Riego

Esquema del Sistema Propuesto para el Riego

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosCaracterísticas del Fluido.

Características de las Tuberías presentes en el Sistema de Riego.

Fluido Agua T = 25 ºC = 8,97E-07 m2/s g = 9,81 m/s2 = 9.779 N./m3 997,1 Kg./m3

Nominal De (mm) e (mm) Di (mm) (mm) 1 1 ½” 40,00 5,50 29,00 0,01

1" 25,00 3,50 18,00 0,01 ¾” 20,00 2,80 14,40 0,01

1 Disponible en: http://editorial.cda.ulpgc.es/servicios/2_fontaneria/22/s222.ht m

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Recolección

Tanque y Bomba Recolectora

Tubería Complementaria

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Recolección

Tanque de Recolección Bomba Sumergible Recolectora

Caudal 1,125 l/s Pérdidas en tuberías (hf) 4,613 m Pérdidas por Diferencia de Cotas 4,550 m Pérdida Total (hT) 9,163 m Pérdida de PresiónP) 0,913 Kg./cm2 Potencia mínima requerida 0,135 HP

Sistema Propuesto de Riego

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosCaracterísticas de la Bomba Sumergible

Bomba Sumergible Marca ALMA Modelo RW-2015-2TCaudal Máximo: 1,125 l/sAltura Máxima a vencer: 9,5 metrosPotencia: 1,5 HPTensión: 110 Voltios, 60 Hz.

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Almacenamiento

Tanque de Almacenamiento

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Riego

Aspersores y Rociadores Características Aspersores Rociadores

Gasto 16,1 LPM 16,0 LPMPresión 2 Kg/cm2 2 Kg/cm2

Radio 9,7 m 3,2 m

Sistema Propuesto de Riego

Zona 1Sector 1Sector 2

Sistema Propuesto de Riego

Zona 2Sector 1Sector 2

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Riego

División en Sectores de Riego

Zonas Sectores Nº de Asp. (und)

Caudal(l/s)

Tiempo de Riego (min.)

Volumen (l)

11 45 13,281 10 7.968,51

2 43 12,691 10 7.614,35

21 43 12,691 10 7.614,35

2 43 12,691 10 7.614,35

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Riego

Bomba de Riego

Bomba Horizontal

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosEtapa de Riego

Bomba de Riego Zona 1 2

Sector 1 2 1 2 Caudal (l/s) 13,281 12,691 12,691 12,691 Pérdidas en tuberías (hf)(m) 71,295 67,029 46,453 61,95 Pérdidas por Dif. De Cotas (m) 4,320 4,320 11,110 10,060 Pérdida Total (hT)(m) 75,615 71,349 57,563 72,010 Pérdida de Presión ?P)( Kg./cm2) 7,538 7,112 5,738 7,178 Potencia mínima requerida (HP) 13,165 11,870 9,577 11,980

Sistema Propuesto de Riego

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosCaracterística de la Bomba

Bomba de voluta Marca Malmedí modelo AZF-40-200. Caudal máximo: 13,30 l/s.Altura Máxima a vencer: 76 metros.Diámetro del Impulsor: 210 mm.Potencia: 20 HP.Velocidad: 3500 RPM.Tensión: 220/440 Voltios 3 PH, 60 Hz.

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosAutomatización del Sistema de Riego

Componentes• Controlador de riego para 4 estaciones, de

programación diaria.• Válvulas selenoides 2 vías normalmente

cerradas, de 12 V o 24 V.• Panel de Control para bomba de 20 HP,

220 V, 3 PH.• Panel de Control para bomba de 1,5 HP• Flotantes eléctricos.

Sistema Propuesto de Riego

Tableros de Control

Válvulas Selenoides

Sistema Propuesto de Riego

Cálculos y ResultadosLogística de Riego

Nitrógeno Recuperado Promedio de Concentraciones de Nitrógeno Total = 36,60 mg/lVolumen Total de Agua Recuperada Diariamente = 30.811,56 l

LL

recuperadoN 56,811.30 N de mg

6,36 22

226

2 N de Kg 128,1N de mg10128,1 recuperadoN

Nitrógeno RecuperadoVolumen de Agua Promedio Diario Expulsado por la Planta de Tratamiento.Qprom= 2,378 l/s

L 14,457.205TOTALV

226

2 N de Kg 519,7N de mg 10519,7 N

L 14,457.205L

mg 60,362 N

N 2 Recuperado 15%

Nitrógeno RecuperadoConcentración de N2 necesario para el cuidado de las áreas verdes

20 – 40 mg/lConcentración de N2 de las Aguas en Estudio

36,60 mg/lNitrógeno Aportado a la Fertilización

90%

CostosCostos Involucrados

El costo total de la implementación de la obra es de 28.586.585,14 Bs., en base a una tasa cambiaria de 1.920,00 Bs. por dólar americano. El valor de equipos importados (bombas, tableros, selenoides, etc.) se incrementarán en un 10,70% a raíz de la nueva tasa cambiaria de 2.150,00 Bs. por dólar americano

CostosAnálisis de un Posible Ahorro Económico.

Tarifa mensual fija 86.356,95 Bs/mes Consumo de 2.452,00 m3/mesConsumo ahorrado 924,35 m3/mesPosible ahorro económico 32.554,55 Bs/mes, lo cual representa el 37,70 % del monto total cancelado

Cronograma de Ejecución de Obra

La construcción e instalación del sistema propuesto para el riego se cumplirá en 30 días calendario.

Plan de Mantenimiento

EquipoPeriodicidad

de Mantenimient

o Tanques de Almacenamiento y de Recolección 3 meses

Tuberías y Válvulas Selenoides Variable

Tableros para el control de Bombas y Válvulas Variable

Bombas Variable

Conclusiones Análisis de la composición de las aguas.Reducción de un 15 % en la cantidad de Nitrógeno vertido a la quebrada.El diseño del sistema de riego está comprendido por 3 etapas.Ahorro de Agua Potable.Contribución a la solución de la problemática de la región.

RecomendacionesEvitar el excesivo uso de fertilizante.Realizar las pruebas químicas al menos una vez al mes.Aprovechamiento del volumen de agua no recuperado y capacidad de la bomba.Utilizar un fertilizante en las zonas de riego propuestas con una menor concentración de Nitrógeno.

Elaboración de proyectos con fines ambientalistas y ahorro de recursos.Promover el proyecto ante las entidades gubernamentales correspondientes, a fin de mostrar que la UCAB-Guayana contribuye con la búsquedas de soluciones a las problemáticas de la región.

Recomendaciones

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

PREGUNTAS Y RESPUESTAS